Descriere Detaliată
Tamburul de cablu al macaralei rulante — cum funcționează
Motorul palanului unei macarale rulante nu este pe cârlig — este montat pe cărucior, care se deplasează de-a lungul grinzii podului. Cablul de putere trebuie să urmeze mișcarea palanului: când cârligul coboară 15 metri, 15 metri de cablu trebuie lansați de pe tamburul motorizat. Când urcă, aceiași 15 metri trebuie înfășurați înapoi, strat cu strat, tură după tură.
Cablul de derulare este înfășurat pe un tambur motorizat care se rotește pentru a corespunde vitezei palanului — lansând cablu pe măsură ce cârligul coboară, înfășurând la urcare. Specificația cablului este definită de geometria tamburului:
- Diametrul tamburului (D) ÷ diametrul cablului (d) = raportul D/d — determină efortul de îndoire
- Numărul de straturi de înfășurare — determină compresia pe straturile interioare de cablu
- Viteza de derulare — de obicei 10–30 m/min pentru macarale rulante — afectează acumularea de căldură din îndoire
Miez de sârmă de oțel — proiectarea cu dublă funcție
Sârma centrală de oțel servește două scopuri — unul mecanic, unul electric. Această dublă funcție reduce diametrul exterior total al cablului și simplifică terminarea:
- Mecanic (primar): Sârma de oțel suportă greutatea proprie a cablului pe măsură ce atârnă vertical. Pentru un cablu care cântărește 0,8 kg/m pe o înălțime de ridicare de 15 metri, miezul de oțel suportă 12 kg de greutate suspendată — neglijabil pentru oțel, dar semnificativ pentru conductoarele de cupru care s-ar alungi și subția sub tensiune susținută
- Electric (secundar): Sârma de oțel servește ca și conductor de împământare a echipamentului (PE). Oțelul are rezistență mai mare decât cuprul, dar pentru curentul de defect — nu pentru sarcină continuă — aria secțiunii transversale este mai mult decât adecvată. Miezul de oțel este de obicei dimensionat cu 50–100% mai mare decât conductorul PE de cupru echivalent pentru a compensa rezistivitatea mai mare
Construcția conductorilor și izolației
Conductoarele de putere sunt din cupru gol conform IEC 60228 Clasa 5 sau Clasa 6, dimensionate de 4–70 mm², și toronate concentric în jurul miezului central din sârmă de oțel. Toronarea de Clasa 5 și Clasa 6 este suficient de fină pentru a se înfășura și dezînfășura lin pe tamburul motorizat la viteza de derulare a macaralei rulante de până la 30 m/min fără întărirea prin deformare a cuprului. Izolația miezurilor este EPR sau PVC, aleasă pentru rezistența la umiditate și flexibilitate.
Conductoarele de comandă opționale, de 2–8 miezuri din cupru gol de 0,75–2,5 mm² conform IEC 60228 Clasa 5, pot fi integrate în același cablu astfel încât puterea și comanda să se înfășoare de pe un singur tambur. Aceasta elimină necesitatea unui tambur de comandă separat pe podul macaralei. O manta interioară opțională din CR sau NBR poate fi aplicată peste ansamblul de miezuri pentru protecție mecanică suplimentară.
Selectarea mantalei și clasificarea mecanică
Manta exterioară este neopren CR de 1,5–2,0 mm grosime de culoare neagră, sau un compus PVC/NBR de 1,5–2,0 mm grosime de culoare neagră. CR este evaluat de la -25°C la +70°C și PVC sau NBR de la -15°C la +70°C, așadar selecția mantalei urmează cea mai scăzută temperatură ambientală din instalație. CR, PVC sau NBR este standardul economic pentru derularea macaralelor rulante de fabrică interioare.
Miezul central din sârmă de oțel zincată este evaluat la 1 770 N/mm² și suportă o sarcină de lucru de 10–25 kN în funcție de aplicație. Dubla sa funcție este mecanică și electrică: susține greutatea suspendată a cablului și servește ca și conductor de împământare a echipamentului (PE), eliminând necesitatea unui miez de împământare din cupru separat și reducând diametrul exterior al cablului cu aproximativ un diametru de miez.
Viteza de derulare și durata de viață a ciclurilor
Cablul este construit pentru derularea pe tambur motorizat cu un raport diametru tambur la diametru cablu (D sau d) de cel puțin 10:1, cu 12:1 recomandat. Tensiunea nominală este de 0,6/1 kV cu o tensiune de test de 3 500 V CA timp de 5 minute. La raportul D sau d recomandat de 12:1, cablul este evaluat pentru mai mult de 80 000 de cicluri de derulare — o durată de viață la flexare determinată de curbură de flexare impusă de tambur și de viteza de derulare de până la 30 m/min, care stabilește rata de acumulare a căldurii din flexarea repetată. Diametrul exterior compact se potrivește în presetupele standard de cablu și cutiile de joncțiune ale macaralelor fără conectori speciali, iar manta este rezistentă la flacără conform IEC 60332-1-2.